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《港口工程高樁碼頭結(jié)構(gòu)性能退化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、申請(qǐng)上海交通大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文港口工程高樁碼頭結(jié)構(gòu)性能退化研究（交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目No.2009328521076資助）博士生：吳鋒指導(dǎo)教師：龔景海研究員副導(dǎo)師：時(shí)蓓玲教授級(jí)高級(jí)工程師申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程學(xué)院：船舶海洋與建筑工程學(xué)院學(xué)校：上海交通大學(xué)二零一五年三月ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofPhilosophyDoctorSTUDYONPERFORMANCEDEGRADATIONOFHIGH-PILEDWHARFSTRUCTUREINPORTENGINEERING
2、SponsoredbyWestTrafficConstructionProjectsNo.2009328521076Specialty:StructuralEngineeringAuthor：WufengAadvisor:Prof.GongJing-haiVice-advisor:SeniorEngineerprof.ShiPei-lingSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityShanghai,P.R.ChinaMarch,2015摘要摘要處于嚴(yán)酷海洋環(huán)境中的港口工程結(jié)構(gòu)
3、，直接或間接都受到波浪、風(fēng)、水流還有氯鹽侵蝕作用，結(jié)構(gòu)性能退化問題尤為嚴(yán)重。開展港口工程高樁碼頭結(jié)構(gòu)性能退化的研究，掌握其退化規(guī)律，對(duì)結(jié)構(gòu)性能從定性到定量的分析，不僅與結(jié)構(gòu)的安全性密切相關(guān)，而且有助于已有結(jié)構(gòu)的性能評(píng)定，選擇正確的結(jié)構(gòu)修復(fù)處理方法和定期維護(hù)方案，確保結(jié)構(gòu)的正常工作，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。首先，本文開展了典型港口工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能退化狀況的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，對(duì)其影響因素進(jìn)行了總結(jié)和分析，進(jìn)行了海洋環(huán)境下高樁碼頭結(jié)構(gòu)性能退化主要影響因素識(shí)別。確定了在結(jié)構(gòu)型式上，高樁梁板式碼頭結(jié)構(gòu)為主要研究對(duì)象，在退化形式上，鋼筋銹蝕引起的構(gòu)件安全性和適用性退化、氯離子侵蝕引起的耐久性
4、退化和樁基水平承載性能引起的整體結(jié)構(gòu)性能退化為高樁碼頭結(jié)構(gòu)的主要退化形式，為進(jìn)一步研究高樁結(jié)構(gòu)性能退化規(guī)律提供了依據(jù)和方向。其次，開展了不同應(yīng)力狀態(tài)下不同銹蝕程度的鋼筋混凝土梁電解液加速腐蝕試驗(yàn)，研究了持續(xù)應(yīng)力狀態(tài)下鋼筋銹蝕對(duì)混凝土構(gòu)件的影響，并開展了銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)不同銹蝕率的試驗(yàn)梁的破壞形態(tài)、裂縫開展?fàn)顩r、截面應(yīng)變等進(jìn)行了測(cè)試和分析。建立了不均勻銹蝕情況下，基于銹脹裂縫寬度并考慮相鄰測(cè)點(diǎn)相互影響的鋼筋最大銹蝕率計(jì)算模型，將外觀可視、易測(cè)的銹脹裂縫寬度與鋼筋銹蝕率定量地聯(lián)系起來，可以實(shí)現(xiàn)從外觀檢測(cè)到結(jié)構(gòu)性能退化預(yù)測(cè)的定量計(jì)算。給出了基于鋼筋銹蝕率的鋼筋混凝土
5、梁抗彎承載力、抗彎剛度和構(gòu)件延性退化計(jì)算方法，并提出了銹蝕率梁危險(xiǎn)截面位置預(yù)測(cè)和結(jié)構(gòu)性能退化評(píng)估流程，為港口工程高樁碼頭結(jié)構(gòu)提供更加科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和維護(hù)依據(jù)。再次，選取高樁碼頭中廣泛使用的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁和先張法預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代表研究其耐久性的退化規(guī)律。通過開展室內(nèi)試驗(yàn)研究樁基礎(chǔ)的混凝土本體的耐久性，獲得耐久性退化的初始邊界條件；通過對(duì)服役1~17年的大管樁和PHC管樁的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和樁身鉆孔取樣，結(jié)合室內(nèi)化學(xué)試驗(yàn)，測(cè)試分析了不同取樣深度下樁身混凝土的氯離子含量，得到了不同環(huán)境和服役時(shí)間對(duì)管樁氯離子擴(kuò)散系數(shù)和腐蝕參數(shù)等耐久性指標(biāo)的影響，在大量現(xiàn)場(chǎng)取樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
6、分析的基礎(chǔ)上，建立了大管樁和PHC管樁耐久性退化模型。最后，在大量高樁碼頭樁基試樁資料的基礎(chǔ)上，分析了大位移情況下樁基水平受力過程中樁身的剛度退化和樁周土體抗力退化規(guī)律，擬合確定了適合于不同土質(zhì)條件的土體抗力系數(shù)與樁基在泥面處水平位移的指數(shù)退化關(guān)系，為在不同水平荷載I摘要作用下合理選取土體抗力系數(shù)供了可靠的理論計(jì)算依據(jù)。本文研究成果豐富和完善了港口工程高樁碼頭結(jié)構(gòu)性能退化的內(nèi)容和方法，也為港口工程結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)從理論研究推進(jìn)到應(yīng)用方法研究奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也可為港口工程結(jié)構(gòu)提供設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和維護(hù)方法等方面的指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：港口工程、高樁碼頭、鋼筋銹蝕、結(jié)構(gòu)性能退化、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、
7、樁基水平承載力IIABSTRACTAbstractPortengineeringstructuresareusuallyintheharshmarineenvironmentsuchasdirectlyorindirectlyloadedbywaves,wind,andwaterflowand,corrodedbychloridesalt,causingseriousdegenerationofthestructuralperformance.Theref
